Vật lí 11 Bài tập về Cảm ứng điện từ (có lời giải chi tiết)

Một vòng dây phẳng giới hạn diện tích S=5 cm2 đặt trong từ tường đều cảm ứng từ B=0,1 T Mặt phẳng vòng dây làm thành với B→ một góc α=30°. Tính từ thông qua S.

Một khung dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=0,06 Tsao cho mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ. Từ thông qua khung dây là 1,2.10−5Wb. Tính bán kính vòng dây.

Một khung dây phẳng diện tích 20 cm2, gồm 10 vòng được đặt trong từ trường đều. Véc tơ cảm ứng từ làm thành với mặt phẳng khung dây góc 30° và có độ lớn bằng 2.10−4 T. Người ta làm cho từ trường giảm đều đến 0 trong thời gian 0,01 s. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong thời gian từ trường biến đổi.

Một khung dây đẫn đặt vuông góc với một từ trường đều, cảm ứng từ B có độ lớn biến đổi theo thời gian. Tính suất điện động cảm ứng và tốc độ biến thiên của cảm ứng từ, biết rằng cường độ dòng điện cảm ứng là IC =0,5 A, điện trở của khung là R=2 Ω và diện tích của khung là S = 100 cm2.

Một ống dây dài l = 30 cm gồm N = 1000 vòng dây, đường kính mỗi vòng dây d = 8 cm có dòng điện với cường độ i = 2 A đi qua.

a)  Tính độ tự cảm của ống dây.

b) Tính từ thông qua mỗi vòng dây.

Thời gian ngắt dòng điện là t = 0,1 giây, tính suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây.

Một cuộn tự cảm có L = 50 mH cùng mắc nối tiếp với một điện trở R=20Ω, nối vào một nguồn điện có suất điện động 90 V, có điện trở trong không đáng kể. Xác định tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện I tại:

a)  Thời điểm ban đầu ứng với I = 0.

Thời điểm mà I=2A.

Tìm độ tự cảm của một ống dây hình trụ gồm 400 vòng, dài 20cm, tiết diện ngang 9 cm2 trong hai trường hợp:

a)  Ống dây không có lõi sắt.

Ống dây có lõi sắt với độ từ thẩm μ=400.

Một ống dây dài 50 cm có 2500 vòng dây. Đường kính của ống bằng 2 cm. Cho một dòng điện biến đổi đều theo thời gian chạy qua ống dây. Sau thời gian 0,01 s dòng điện tăng từ 0 đến 1,5 A. Tính suất điện động tự cảm trong ống dây.

Một khung dây phẳng giới hạn diện tích S = 5 cm2 gồm 20 vòng dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,1 T sao cho mặt phẳng khung dây hợp với véc tơ cảm ứng từ một góc 60°. Tính từ thông qua diện tích giới hạn bởi khung dây.

Một vòng dây phẳng giới hạn diện tích S = 5 cm2 đặt trong từ trường đều cảm ứng từ B = 0,1 T. Mặt phẳng vòng dây làm thành với B→ một góc α=30°. Tính từ thông qua S.

Một khung dây đặt trong từ trường đều cảm ứng từ B = 0,06 T sao cho mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ. Từ thông qua khung dây là 1,2.10−5  Wb. Tính bán kính vòng dây.

Một khung dây phẳng diện tích 20 cm2, gồm 10 vòng được đặt trong từ trường đều. Véc tơ cảm ứng từ làm thành với mặt phẳng khung dây góc 30° và có độ lớn bằng 2.10−4  T. Người ta làm cho từ trường giảm đều đến 0 trong thời gian 0,01 s. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong thời gian từ trường biến đổi.

Một khung dây tròn bán kính 10 cm gồm 50 vòng dây được đặt trong từ trường đều. Cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung dây một góc 60°. Lúc đầu cảm ứng từ có giá trị bằng 0,05 T. Tìm suất điện động cảm ứng trong khung nếu trong khoảng 0,05 s:

a)  Cảm ứng từ tăng gấp đôi.

b) Cảm ứng từ giảm đến 0.

Một khung dây dẫn hình chữ nhật có diện tích 200 cm2, ban đầu ở vị trí pháp tuyến khung dây song song với các đường sức từ của một từ trường đều có độ lớn B = 0,01 T. Khung quay đều trong thời gian Δt=0,04 s đến vị trí pháp tuyến khung dây vuông góc với các đường sức từ. Xác định suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung.

Một khung dây kín hình chữ nhật gồm N = 10 vòng dây, diện tích mỗi vòng S = 20 cm2 đặt trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ B→ hợp với pháp tuyến n→ của mặt phẳng khung dây góc α=60°, độ lớn cảm ứng từ B = 0,04 T, điện trở khung dây R=0,2 Ω. Tính suất điện động cảm ứng và cường độ dòng điện xuất hiện trong khung dây nếu trong thời gian Δt=0,01 giây, cảm ứng từ:

a)  Giảm đều từ B đến 0.

b) Tăng đều từ 0 đến 0,5B.

Một khung dây dẫn đặt vuông góc với một từ trường đều, cảm ứng từ B có độ lớn biến đổi theo thời gian. Tính suất điện động cảm ứng và tốc độ biến thiên của cảm ứng từ, biết rằng cường độ dòng điện cảm ứng là IC = 0,5A, điện trở của khung là R=2 Ω và diện tích của khung là S = 100 cm2.

Một ống dây hình trụ dài gồm 103 vòng dây, diện tích mỗi vòng dây S = 100 cm2. Ống dây có điện trở R=16 Ω, hai đầu nối đoản mạch và được đặt trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ song song với trục của ống dây và có độ lớn tăng đều 10−2  T/s. Tính công suất tỏa nhiệt của ống dây.

Một vòng dây diện tích S = 100 cm2 nối vào tụ điện có điện dung C=200 μF, được đặt trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng chứa khung dây, có độ lớn tăng đều 5.10−2  T/s. Tính điện tích tụ điện.

Một khung dây có 1000 vòng được đặt trong từ trường đều sao cho các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng của khung. Diện tích mặt phẳng giới hạn bởi mỗi vòng là 2 dm2. Cảm ứng từ của từ trường giảm đều từ 0,5 T đến 0,2 T trong thời gian 0,1 s. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong một vòng dây và trong khung dây.

Một cuộn tự cảm có L = 3 H được nối với nguồn điện có suất điện động 6 V, điện trở trong không đáng kể, điện trở của cuộn dây cũng không đáng kể. Hỏi sau thời gian bao lâu kể từ lúc nối vào nguồn điện, cường độ dòng điện qua cuộn dây tăng đến giá trị 5 A? Giả sử cường độ dòng điện tăng đều theo thời gian.

Trong một mạch kín có độ tự cảm 0,5.10−3 H, nếu suất điện động tự cảm bằng 0,25 V thì tốc độ biến thiên của dòng điện bằng bao nhiêu?

Một ống dây dài l = 30 cm gồm N = 1000 vòng dây, đường kính mỗi vòng dây d = 8 cm có dòng điện với cường độ i = 2 A đi qua.

a)  Tính độ tự cảm của ống dây.

b) Tính từ thông qua mỗi vòng dây.

c)  Thời gian ngắt dòng điện là t = 0,1 giây, tính suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây.

Một cuộn tự cảm có L = 50 mH cùng mắc nối tiếp với một điện trở R=20Ω, nối vào một nguồn điện có suất điện động 90 V, có điện trở trong không đáng kể. Xác định tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện I tại:

a)  Thời điểm ban đầu ứng với I = 0.

b) Thời điểm mà I = 2 A.

Trong một mạch kín có độ tự cảm 5.10−3 H, nếu suất điện động tự cảm bằng 0,25 V thì tốc độ biến thiên của dòng điện bằng bao nhiêu?

Tìm độ tự cảm của một ống dây hình trụ gồm 400 vòng, dài 20 cm, tiết diện ngang 9 cm2 trong hai trường hợp:

a)  Ống dây không có lõi sắt.

b) Ống dây có lõi sắt với độ từ thẩm μ=400

Một ống dây dài 50 cm có 2500 vòng dây. Đường kính của ống bằng 2cm. Cho một dòng điện biến đổi đều theo thời gian chạy qua ống dây. Sau thời gian 0,01 s dòng điện tăng từ 0 đến 1,5 A. Tính suất điện động tự cảm trong ống dây. 

Tính độ tự cảm và độ biến thiên năng lượng từ trường của một ống dây, biết rằng sau thời gian Δt=0,01 s, cường độ dòng điện trong ống dây tăng đều từ 1 A đến 2,5 A thì suất điện động tự cảm là 30 V.

Một dây dẫn chiều dài l = 2 m, điện trở R=4  Ω được uốn thành một hình vuông. Các nguồn E1 =10 V; E2 = 8 V; r1 = r2 = 0, được mắc vào các cạnh hình vuông như hình vẽ. Mạch được đặt trong một từ trường đều. B vuông góc với mặt phẳng hình vuông và hướng ra sau hình vẽ, B tăng theo thời gian theo quy luật B = kt, k = 16 T/s. Tính cường độ dòng điện chạy qua trong mạch.